喇叭结构以及发声原理PPT课件

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2019/7/26
喇叭参数测试方法：
当反馈给扬声器的恒定的电压时，扬声器在参考轴上所辐射的声压随频率而变化的曲 线称为声压频率响应曲线。
频率响应曲线SPL vs Freq.
频率响应曲线 SPL vs Freq.
人耳所能听到的频率范围为20Hz─20KHz， ( <20Hz称为次声，>20KHz称为超声 ) 图标纵坐标─表示声压级，单位是dB。 图标横坐标─表示频率，单位是Hz。
频响曲线越平直越好，带宽则越宽越好。
阻抗曲线Imp. vs Freq.
阻抗曲线Imp. vs Freq.
阻抗曲线Imp. vs Freq.
阻抗曲线Imp. vs Freq.
从阻抗曲线可以知道几个重要参数： 阻抗值(Ohm)： 图示波峰过后最低点对应纵坐标即为阻抗值，
最低共振周波数(F0)： 单体喇叭(单峰)─以阻抗曲线波峰对应横坐标的点即为F0。 音箱喇叭(双峰)─以阻抗曲线第一波峰与第二波峰间的波谷对应横坐标的点 即为Fb，第一波峰为导音管F0，第二波峰则为单体F0。 音箱喇叭+高音单体(三峰)─仍以阻抗曲线波峰与波峰间的波谷对应横坐标 的点即为Fb，第三波峰即为高音单体的F0。
喇叭音域
• 音质频段的划分：( 低、中、高三个频段划分 ) 20~500Hz为低频；500~4000Hz为中频；4000~20KHz为高频。 喇叭则按此分为高音扬声器、中音扬声器、低音扬声器和 全频带扬声器。
• 喇叭单体以它的”特性”来区分音域，大概可分为： 全音域、同轴式、组合式（又称分离式）三大类。
蚕丝膜、钛膜、铍膜，以纸膜的低频特性较佳。以铍膜的材质为最轻。 相同材质而言，较大尺寸的振膜能获得较佳的低频响应。
(振膜 = 防尘帽(盖) + 振动板 +悬边)
结构作用及特性
• 磁铁：包括铝镍钴Alnico（天然磁铁）、钕、Ferrite（铁）。以Alnico磁 数密度（磁力）最高，钕其次，铁最低。磁数密数越高，控制力越佳， 越能获得真实的声音，内磁为钕铁錋本身具有防磁作用，外磁为铁氧 体，须有特别设计才有防磁作用。
华司(导磁与来自百度文库加磁场)
音圈 (通电导电) 磁铁(产生磁场)
U铁(内增加磁场与外防磁)
喇叭单体结构(外磁)
结构作用及特性
• 喇叭是由三大部分组成：振动系统，磁路系统和支撑系统。 振动系统包括：音圈、弹波、振膜。 磁路系统包括：U铁（T铁）、磁铁、华司。 支撑系统包括：盆架、垫圈、防尘盖、端子板、引线。
• U铁：主要在支撑磁铁与线圈的位置，其散热孔的设计影响单体散热的 程度，磁铁与U铁的间隙则会影响单体的效率。
• 垫圈： 客户机构防与气密 / 振膜与盆架气密，主要让振膜和盆架更好地黏 合，以及喇叭边缘高度控制的作用 。
• 音圈：一般采铜线圈、圆形线。其能使线圈与磁铁密合，间隙小，因 此效率高。线圈缠绕的粗细与圈数则会影响喇叭的阻抗。
图标左侧为低音单体频响曲线，右侧为高音单体，包含左右的是音箱。
从频响曲线可以知道几个重要参数：
特性灵敏度(SPL)：
以一瓦电功率，在一米距离处所测得的声压，并由频响曲线取四个点所得 平均值即为平均音压。
有效频率范围(F0~20KHz)：
可由SPL-10 dB，这样一条直线与曲线相交两点，这两点之间就是有效频率 范围。如上图音箱的有效频率范围是45Hz─20KHz，低音单体有效频率范 围是40Hz─3KHz，高音单体有效频率范围则是1800Hz─20KHz。
盆架：是使各部分（振动系统、磁路系统、支撑系统）牢固地结合 在一起，起着整体附着和连接的作用。
端子板：主要是起焊接外接引线，是外接线和音圈线的连接部件。 锦丝线：主要起音圈与端子板连接的作用。
发声原理
发声原理：弗来明左手定则。
手势: 食指/中指/拇指伸直,各为90度. (流)中指 : 导电体上供应电流的方向 (磁)食指 : 磁场方向(N极到S极) (力)拇指 : 导电体的运动方向
音箱
•由喇叭单体靠共振来发音的，没有音箱的喇叭发出的音波就会相互 抵销；使喇叭的效率减低，所以我们就要使用隔板将喇叭前后隔开 所以才有密闭音箱的产生 。
•音箱按制作的材料来分主要是分为木制和塑料两种。塑料音箱箱体 单薄，较无法克服声谐振。木制音箱则降低了箱体谐振所造成的音 染，音质普遍好于塑料音箱。 •简单的说音箱硬度要够，用手指敲击全部外壳声音越平均的音箱越 佳，其代表音箱的构造密度较平均，故共振干扰较少。
喇叭结构与发声原理
Agenda
•喇叭单体结构(内磁/外磁) •结构作用及特性 •发声原理 •喇叭音域 •音箱 •测试方法 •频响曲线 •阻抗曲线 •喇叭基本电气参数 •喇叭生产工艺流程图
喇叭单体结构(内磁)
悬边 (低频)
防尘帽(盖) (高频)
振动板(中频)
盒架
音圈纸管
垫圈(气密)
弹波 (保持磁间隙与增加功率承受)
全音域：即以一支单喇叭单体，可以涵盖大部份的频率（除了低频 及高频）表现，故名全音域。 同轴式：即在低音单体的轴心上，再加上一个高音或者再加上一 个中音喇叭而型成，所谓的同轴二音路或同轴三音路喇叭即是。 组合式：是透过几个大小不同的单体，在配合上由电容器、电阻、 电感等电子零件，所构成的被动式分音器，来分配不同的频率范 围，让大小不同的单体，接受不同的频率各司其职，称之组合式 或分离式喇叭。
藉由金属线圈依圆周方式缠绕的音圈，其导通电流产生电能，磁铁经由 电流导通而产生磁场极性排列，再藉由电流与磁场产生直角相交作用力 ，使音圈上下作用推动振膜，这瞬间一收一扩的节奏会造成WAVE-声波 或气流，而产生声音，发出声音。
发声原理
能量转换:
电能
磁能
动能
声能
音圈(线圈)：
缠绕的方向会影响单体的相位；使用的金属线的粗细形状及材质则会 影响单体的整体效率与耐热的程度，是否可承受大功率的阻抗。 ( 阻抗越高圈数越多、越细 )
• 防尘帽：主要是防止灰尘及其它杂物进入磁路系统以及美观的作用。 对音质表现部分主控高频表现，因材质软硬 / 弧度大小而异, 材质有
Mylar / 绢布 / 铝 等。 • 悬边：其使用的材质会影响单体的低频，而其表现因材质软硬 / 弧度
大小 而异。一般材质包括泡棉边、橡樛边、布边（W形及M形）。 • 振膜：藉由推动振膜的快慢，来产生高低频率。包括铝膜、陶瓷膜、